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Thema: Welches Controllerboard für mein Punktetafel Projekt?

  1. #1
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    Frage Welches Controllerboard für mein Punktetafel Projekt?

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    Hallo,

    vorab möchte ich sagen das ich stolz sein werde mich irgendwann einmal als Anfänger betiteln zu dürfen wenn es um Mikrocontroller geht. Ich habe bisher etwas Erfahrung im Umgang mit C++ gesammelt also ist mir das Programmieren nicht fremd jedoch aber auch nur in Form einer solchen Hochsprache vertraut also bitte etwas nachsichtig sein und mir gerne gute Tipps geben ich nehme sie liebend gern an.
    Nun zu meinem Vorhaben: ich möchte für meine Volleyball AG eine Elektronische Punktetafel basteln einmal aus eigenem Bastel- und Experimentiertrieb, zum anderen weil unsere Tafeln alle auseinander fallen.
    Ich möchte einfach 4 große 7-Segment Anzeigen mit jeweils 1 Zahl (2 Zahlen pro Team da ja meistens bis 25 Punkte gespielt wird) deren Wert man mit Knöpfen (+, -) erhöhen oder verringern kann sowie einen reset-Knopf
    um die Punkte zurück zu setzen wenn mein Team gewonnen hat
    Ich bräuchte also ein einfaches sehr günstiges Board ohne viel Schnickschnack mit mindestens 33 I/O Anschlüssen (7 pro Digitalanzeige und 5 für die Knöpfe). Ich bin nach einiger recherche auf den Raspberry Pi Zero gestoßen der ideal für mein kleines Projekt schien, jedoch aufgrund seines hohen Leistungsvermögens gepaart mit seinem extrem günstigen Preis von 5$ überall ausverkauft ist.
    Also meine Fragen: gibt es noch andere Mikrocontroller die für mein Projekt geeignet seien? Gibt es eventuell bessere Lösungen für mein Projekt? Ist dieses Vorhaben für einen Laien machbar?
    Ich würde mich über baldige Antworten freuen.

    MfG

    Matthias

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von i_make_it
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    Hallo,

    da ein Film mindestens 25 Bilder pro Sekunde haben muß, um vom menschlichen Auge nicht als Folge von Einzelbildern wahrgenommen zu werden, reichen 11 Leitungen für die Anzeige.
    Dabei werden halt Katode und Anode geschaltet.
    7 Leitungen gehen identisch auf alle 4 Ziffern und je eine Leitung als Selektor.
    Man setzt also die Segmente wie man sie braucht und schaltet dann über die Selektorleitung die Jeweilige Ziffer durch.
    Dann schaltet man den Selektor wieder aus und ändert die Segmente für die nächste Ziffer.
    Wenn man die Schalter über ein Wiederstandsnetzwerk abfragt, kann man problemlos 3 Schalter an einen Analogeingang hängen.
    Nimmt man als Schalter welche mit 2 Schaltkontakten, kann man den einen Kontakt aller Schalter parallel nehmen und an einen Interrupteingang hängen.
    In der Interruptroutine speichert man dann nur den Zustand der Analogeingänge an denen die Schalter hängen in Variablen und wertet diese dann später aus ohne das Timing der Anzeige groß zu stören.
    Damit könnte man sowas sogar mit einem Arduino Nano (13-digital IO und 8 Analog Eingänge) handhaben.
    Da ich mich jetzt seit 8 Tagen mit Arduino befasse, kann ich sagen der ist ziemlich einfach und Anfänger geeignet (und in C Programmierbar).
    Der Preis lag bei mir bei 12€ für 2 nanos.

    aber warte erst mal das Feedback von noch ein paar anderen ab bevor Du Dich entscheidest.

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von oberallgeier
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    Willkommen Matthias

    im Forum.
    .. günstiges Board .. 33 I/O .. bessere Lösungen ..?
    .. reichen 11 Leitungen für die Anzeige. Dabei werden halt Katode und Anode geschaltet.
    Mal ein paar Beispiele. Hier ein komplettes Board mit vier Segmentanzeigen, kplt mit Schaltplan. Dann hier eine Erklärung wie das mit dem Multiplexen funktioniert. Nur so, damit Du etwas mehr über diese Techniken weißt. Ein richtig "dickes" Projekt, das schon eher in Richtung Deiner Projektidee zielt ist dann dieses hier. Vielleicht fällt Dir damit die weitere Planung der Ideeskizze einfacher. (Nicht zum Lesen gedacht *gg* : etwas kopflastiger zu LEDs und das Handout dazu).

    .. Ist dieses Vorhaben für einen Laien machbar? ..
    Hmmm, was soll ich sagen. Ich meine, dass Du "hinterher" keine Laie mehr bist ;.-.)
    Jedenfalls wünsch ich Dir viel Erfolg.
    Geändert von oberallgeier (13.12.2015 um 09:50 Uhr) Grund: Dickes Projekt als Beispiel bzw Anregung
    Ciao sagt der JoeamBerg

  4. #4
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    Hallo auch von mir,

    es wurde ja schon viel richtiges gesagt, dem ich zustimme. Insbesondere, dass Du hinterher kein Laie mehr bist .

    Zum Thema Raspberry Pi und seiner Leistungsfähigkeit möchte ich noch ein paar Dinge anmerken. Im Prinzip hast Du es mit zwei grundverschiedenen Arten von kleinen Rechnern zu tun. Ein Raspi ist technisch nahe mit PC und Smartphone verwandt. Das bedeutet aber auch, er hat ein Betriebssystem (Linux) welches von der Speicherkarte gestartet wird und zum Ausschalten auch gerne ordentlich heruntergefahren werden möchte. Programmierung dort ist im wesentlichen Linux Programmierung, wie auch auf einem Linux PC, mit kleinen Anpassungen für den Raspi.

    Arduino und Co sind Beispiele für Mikrocontroller im engeren Sinne. Sie sind von der Computerleistung viel kleiner, haben aber auch kein Betriebsystem. Wenn man sie einschaltet beginnen sie das eine darauf gespeicherte Programm auszuführen. Im Gegensatz zu Raspi & Co ist es normalerweise kein Problem zum Ausschalten einfach den Strom abzuschalten.

    Was mir noch einfällt, ist dass Dein Projekt vermutlich in irgendeiner Form in einem der zahlreichen Bücher zum Arduino auftaucht. Eventuell macht es Sinn sich auf diese Weise ein wenig Stück für Stück einzuarbeiten. Das "Arduino Kochbuch" bzw. "Arduino Cookbook" enthält in einzelnen Kapiteln z.B. vermutlich alles was man da wissen sollte.
    Geändert von Mxt (13.12.2015 um 10:39 Uhr)

  5. #5
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    ich denke nach Stand meiner persönlichen Erfahrung auch, dass ein Raspi nicht nur zu mächtig und zu kompliziert als auch zu eingeschränkt mit seinen Pins ist - für eine große Segmentanzeige.
    Für eine Segment-Anzeige halte ich einen Arduino Mega oder Due für weit besser geeignet, dann kannst du dir sogar auch das "Muxen" sparen (denn beide haben je 70 Pins, die man direkt nutzen kann).

    Allerdings hat der Raspi einen HDMI-Bildschirmausgang, an den du direkt einen Fernseher (TV-Monitor) in beliebiger Größe mit full-HD anschließen kannst - das einfachste wäre dann IMO. die Zahlen einfach per Schreibbefehl auf den Fernseher auszugeben.
    Mit dem richtigen Zeichenfont sogar in (scheinbarer) 7-Segmentanzeige.
    Hinzu kommt, dass du an den Raspi direkt Keyboard und Maus anschließen kannst, zur direkten Eingabe, unabhängig von Schaltern oder Tastern.



    Wenn du überlegst, dass ein Raspi etwa 40 EUR kostet (gebraucht tut's auch) und ein tauglicher TV mit HDMI-Kabel etwa 200 EUR (ein kleiner, in Schreibheftgröße ca. 100 EUR), wärst du mit ca. 140-240 EUR dabei - ohne weitere Kosten.

    Ein Arduino Mega oder Due kostet (je nachdem) 20-60 EUR, plus die Riesen-Segmentanzeige (kP wie teuer) plus die elektronische Schaltung undundund... also sicher auch nicht viel billiger, unterm Strich.


    ps,

    ach ja -

    und der Raspi gibt auch Sound über HDMI aus - dann hast du sogar deine Fanfare samt Club- oder Nationalhymne zum Einspielen per Lautsprecher oder Verstärker - und Internet ist automatisch auch immer dabei ...
    ·±≠≡≈³αγελΔΣΩ∞ Schachroboter:www.youtube.com/watch?v=Cv-yzuebC7E Rasenmäher-Robot:www.youtube.com/watch?v=z7mqnaU_9A8

  6. #6
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    Wenn man bei einer uC Schaltung bei über 200€ landet hat man etwas falsch gemacht (bei einer solchen Schaltung) .

    Grundsätzlich ist die Frage wie groß die Segmente werden sollen. Irgendwo hatte ich einmal Siebensegmentanzeigen gefunden die hatten etwa 17cm Höhe (wenn ich mich richtig erinnere). Wenn du größere benötigst könntest du mit LED Stripes bzw solchen LED Modulen arbeiten. Bei Pollin gibt es teilweise relativ günstige. Wichtig ist die Farbe, die sollte rot sein (sieht man am besten) und anschließend mit einem roten Plexiglas abdecken, damit man die Segmente besser sieht.

    Ich würde das mit einem kleinen uC machen. Wenn man es am "Leitstand" anschauen will kann man man es immer noch per UART abfragen.

    MfG Hannes

  7. #7
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    Tolle Community

    Vielen vielen Dank erstmal für die tollen und vielen Ratschläge. Aber ich werde das Gefühl nicht los, dass diese Lösungen ein bisschen zu hoch gegriffen sind und auch zu teuer.
    Einen Bildschirm anzuschließen scheint mir etwas Overkill zu sein ich hatte eher 4 von diesen hier im Sinn: http://www.ebay.de/itm/7-SEGMENT-ANZ...-/220778548271
    Eigentlich brauche ich ja auch gar keine anderen Anschlüsse als die I/O Pins. Die Methode mit dem Widerstandsnetz hingegen klingt super. Und ist es wirklich so schwierig so etwas zu Bauen?
    Ich stellte mir eher etwas SPS mäßiges vor. Gäbe es denn dorthin gehend auch eine SPS ähnliche Lösung? Damit bin ich etwas vertrauter.

  8. #8
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    Ich hab mich während des Schreibens auch gefragt, wie das bei großen Anzeigen an der Hallenwand funktioniert. Möglicherweise in der Tat mit einer SPS. Multiplexing halte ich dann aber für unwahrscheinlich, dafür sind die 24V Ausgänge der kleineren SPSsen viel zu langsam.

    Auf jeden Fall würde eine SPS mit so vielen Ausgängen schon in Richtung tausend Euro gehen.

  9. #9
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    Also vielleicht sollte ich noch dazu sagen, dass ich keine Große Tafel zum an die Wand hängen möchte sondern eine kleine die man in der Hand halten kann. Welche uC würden sich denn dafür eignen?

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    alle, mit mehr oder weniger Aufwand.

    Sogar kleine HDMI-Displays (5") gibt es direkt zum Anschluss an den Raspi.
    Ansonsten, wie gesagt, würde ich dann den Arduino Mega nehmen. Mit dem geht es ganz bestimmt (vergleichsweise) recht einfach auch mit der Segmentanzeige.
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